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KR20250122587A - Thermal management system using cold plate for ship - Google Patents

Thermal management system using cold plate for ship

Info

Publication number
KR20250122587A
KR20250122587A KR1020240018134A KR20240018134A KR20250122587A KR 20250122587 A KR20250122587 A KR 20250122587A KR 1020240018134 A KR1020240018134 A KR 1020240018134A KR 20240018134 A KR20240018134 A KR 20240018134A KR 20250122587 A KR20250122587 A KR 20250122587A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ship
management system
seawater
refrigerant
thermal management
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020240018134A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김수현
박윤성
권미혜
Original Assignee
주식회사 에스씨에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스씨에스 filed Critical 주식회사 에스씨에스
Priority to KR1020240018134A priority Critical patent/KR20250122587A/en
Publication of KR20250122587A publication Critical patent/KR20250122587A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12Heating; Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B63H21/383Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like for handling cooling-water

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

본 발명은, 냉각이 필요한 선박 내의 피냉각체를 냉각하도록 구성되는 선박 열관리 시스템에 관한 것으로, 해수와 직접 접촉하는 콜드 플레이트를 적용함으로써 선체 내로 해수의 유입없이 해수를 이용하여 선박의 특정 냉각대상을 높은 효율로 냉각할 수 있고, 해수 유입을 위한 별도의 배관 및 펌프 설치를 생략할 수 있어서 열관리 시스템의 설치 비용을 절감하고, 해수의 염분에 의한 배관의 부식 또는 막힘에 따른 유지관리 문제를 발생시키지 않는 선박 열관리 시스템을 개시한다.The present invention relates to a ship thermal management system configured to cool a coolant object in a ship that requires cooling, and discloses a ship thermal management system that can cool a specific cooling object of the ship with high efficiency using seawater without introducing seawater into the hull by applying a cold plate that is in direct contact with seawater, and that can omit the installation of separate pipes and pumps for introducing seawater, thereby reducing the installation cost of the thermal management system and not causing maintenance problems due to corrosion or clogging of pipes caused by the salt content of seawater.

Description

콜드 플레이트를 적용한 선박 열관리 시스템{Thermal management system using cold plate for ship}Thermal management system using cold plates for ships

본 발명은 선박 열관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선체 내로 해수의 유입없이 해수를 이용하여 선박의 특정 냉각대상을 높은 효율로 냉각할 수 있는, 콜드 플레이트를 적용한 선박 열관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ship thermal management system, and more particularly, to a ship thermal management system using a cold plate that can cool a specific cooling target of a ship with high efficiency using seawater without introducing seawater into the hull.

종래기술에 따른 선박의 열관리 시스템은 냉각수를 이용하여 엔진, 발전기, 전동기, 에어컨 시스템, 에어컴프레서와 같은 발열 장비(피냉각체)를 냉각시키고, 냉각수는 해수를 이용하여 냉각시켰다.The thermal management system of a ship according to the prior art cools heat-generating equipment (coolant) such as engines, generators, electric motors, air conditioning systems, and air compressors using cooling water, and the cooling water is cooled using seawater.

도 1은 종래의 선박 열관리 시스템을 도시한 블록도이다.Figure 1 is a block diagram illustrating a conventional ship thermal management system.

도 1을 참조하면, 종래의 선박 열관리 시스템은, 피냉각체(30)를 냉각시키는 청수라인(W1)과 청수라인(W1)으로부터 고온의 열을 흡수하여 가열된 청수를 냉각시키는 해수라인(W2)으로 분할 구성되고, 청수라인(W1)으로부터 피냉각체(30)를 냉각시키고 가열된 청수를 해수와 열교환하여 재냉각시키는 열교환기(20)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional ship thermal management system is divided into a fresh water line (W1) that cools a coolant (30) and a sea water line (W2) that absorbs high temperature heat from the fresh water line (W1) and cools the heated fresh water, and is configured to include a heat exchanger (20) that cools the coolant (30) from the fresh water line (W1) and re-cools the heated fresh water by heat exchange with sea water.

또한, 청수라인(W1)에는 청수탱크(10)로부터 흡입한 청수를 선박의 피냉각체(30)를 순환시켜 냉각시키는 청수펌프(P1)와 센서(60)가 한 개 이상 설치되며 열교환기(20)와 연결되어 있다. 여기에서, 센서는 유량을 제어하는 유량계, 해수 및 청수의 온도를 감지하는 온도센서 및 해수 및 청수의 압력을 감지하는 압력센서를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a fresh water pump (P1) that circulates fresh water sucked from a fresh water tank (10) through a coolant body (30) of a ship to cool it, and one or more sensors (60) are installed in the fresh water line (W1) and are connected to a heat exchanger (20). Here, the sensors may include a flow meter that controls the flow rate, a temperature sensor that detects the temperature of seawater and fresh water, and a pressure sensor that detects the pressure of seawater and fresh water.

위와 같이 구성된 청수라인(W1) 내의 청수는 순환되면서 피냉각체(30)의 열을 흡수하여 가열되고 열교환기(20)에 의해 재냉각되어 순환되는 과정을 반복하게 된다.The fresh water in the fresh water line (W1) configured as above is circulated, absorbs the heat of the coolant (30), is heated, and is re-cooled by the heat exchanger (20), repeating the process of circulation.

그러나, 종래의 선박 열관리 시스템은, 선체 내로 해수를 유입시키기 위한 별도의 배관 및 펌프가 설치되어야 하므로 설치 비용 및 복잡성이 증가하고, 유입된 해수의 염분에 의한 배관의 부식 또는 막힘에 따른 유지관리가 요구되는 문제가 있다.However, conventional ship thermal management systems require separate pipes and pumps to be installed to introduce seawater into the hull, which increases installation costs and complexity, and requires maintenance due to corrosion or clogging of the pipes caused by the salt content of the introduced seawater.

공개특허공보 제10-2023-0174441호 (2023.12.28.)Patent Publication No. 10-2023-0174441 (December 28, 2023)

따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선체 내로 해수의 유입없이 해수를 이용하여 선박의 특정 냉각대상을 높은 효율로 냉각할 수 있는, 콜드 플레이트를 적용한 선박 열관리 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and its purpose is to provide a ship thermal management system using a cold plate that can cool a specific cooling target of a ship with high efficiency using seawater without introducing seawater into the hull.

또한, 해수 유입을 위한 별도의 배관 및 펌프 설치를 생략할 수 있고, 해수 유입 배관의 부식 또는 막힘에 따른 유지관리 문제가 발생하지 않는, 콜드 플레이트를 적용한 선박 열관리 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to provide a ship thermal management system using a cold plate, which can omit the installation of separate pipes and pumps for seawater inflow and does not cause maintenance problems due to corrosion or blockage of seawater inflow pipes.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the description below.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각이 필요한 선박 내의 피냉각체를 냉각하도록 구성되는 선박 열관리 시스템에 있어서, 저압의 냉매를 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 고압의 냉매를 응축하여 상변화를 일으키는 응축기와, 상변화된 상기 고압의 냉매를 저압으로 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창된 상기 저압의 냉매를 기화시키는 증발기가 냉매라인으로 연결되어 구성되고, 상기 냉매가 상기 냉매라인을 순환하면서 냉동 사이클을 형성하는 냉각부; 및 해수와 접촉하는 선박의 하부에 배치되고, 상기 해수와 열교환하여 상기 응축기에서 발생하는 응축열을 방열하도록 구성되는 콜드 플레이트(cold plate)를 포함하고, 상기 증발기에서의 증발열을 이용하여 상기 피냉각체를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a ship thermal management system according to one embodiment of the present invention is a ship thermal management system configured to cool a coolant in a ship that requires cooling, the ship thermal management system comprising: a compressor that compresses a low-pressure refrigerant to a high pressure; a condenser that condenses the high-pressure refrigerant to cause a phase change; an expansion valve that expands the phase-changed high-pressure refrigerant to a low pressure; and an evaporator that vaporizes the expanded low-pressure refrigerant, the cooling unit being connected to the refrigerant line, the refrigerant forming a refrigeration cycle while circulating through the refrigerant line; and a cold plate that is disposed on the lower part of the ship in contact with seawater and is configured to radiate condensation heat generated in the condenser by heat exchange with the seawater, and is characterized in that the coolant is cooled using the evaporation heat in the evaporator.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각이 필요한 선박 내의 피냉각체를 냉각하도록 구성되는 선박 열관리 시스템에 있어서, 저압의 냉매를 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 고압의 냉매를 응축하여 상변화를 일으키는 응축기와, 상변화된 상기 고압의 냉매를 저압으로 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창된 상기 저압의 냉매를 기화시키는 증발기가 냉매라인으로 연결되어 구성되고, 상기 냉매가 상기 냉매라인을 순환하면서 냉동 사이클을 형성하는 냉각부를 포함하고, 상기 응축기는, 해수와 접촉하는 선박의 하부에 배치되고, 상기 해수와 열교환하여 상기 응축기에서 발생하는 응축열을 방열하도록 구성되는 콜드 플레이트이고, 상기 증발기에서의 증발열을 이용하여 상기 피냉각체를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a ship thermal management system according to another embodiment of the present invention is a ship thermal management system configured to cool a coolant in a ship that requires cooling, the ship thermal management system comprising a compressor that compresses a low-pressure refrigerant to a high pressure, a condenser that condenses the high-pressure refrigerant to cause a phase change, an expansion valve that expands the phase-changed high-pressure refrigerant to a low pressure, and an evaporator that vaporizes the expanded low-pressure refrigerant, the cooling unit being connected to the refrigerant line, and the refrigerant forming a refrigeration cycle while circulating the refrigerant through the refrigerant line, the condenser being a cold plate that is arranged on the lower part of the ship in contact with seawater and is configured to radiate condensation heat generated in the condenser by heat exchange with the seawater, and cooling the coolant using the evaporation heat in the evaporator.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 상기 냉각부의 응축기는, 수냉식 응축기이고, 제1 냉각수가 상기 응축기와 콜드 플레이트 사이를 순환하도록 상기 응축기와 콜드 플레이트 사이에 배치되는 제1 냉각수 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A ship thermal management system according to one embodiment of the present invention is characterized in that the condenser of the cooling unit is a water-cooled condenser, and further includes a first cooling water line disposed between the condenser and the cold plate so that first cooling water circulates between the condenser and the cold plate.

상기 냉각부는, 상기 응축기를 경유하여 상기 압축기의 출구와 팽창밸브의 입구 사이에 배치되고, 고압의 냉매가 유동하도록 구성되는 제1 냉매라인; 및 상기 증발기를 경유하여 상기 압축기의 입구와 팽창밸브의 출구 사이에 배치되고, 저압의 냉매가 유동하도록 구성되는 제2 냉매라인을 더 포함할 수 있다.The cooling unit may further include a first refrigerant line arranged between the outlet of the compressor and the inlet of the expansion valve via the condenser and configured to allow high-pressure refrigerant to flow; and a second refrigerant line arranged between the inlet of the compressor and the outlet of the expansion valve via the evaporator and configured to allow low-pressure refrigerant to flow.

상기 냉각부의 증발기는, 상기 냉매의 증발열에 의하여 제2 냉각수를 냉각하는 칠러(Chiller)이고, 상기 피냉각체와 증발기 사이에 배치되고, 상기 제2 냉각수가 상기 피냉각체와 증발기 사이를 순환하여 상기 피냉각체를 냉각하도록 구성되는 제2 냉각수 라인을 더 포함할 수 있다.The evaporator of the cooling unit may be a chiller that cools the second cooling water by the evaporation heat of the refrigerant, and may further include a second cooling water line that is arranged between the cooled body and the evaporator and is configured to circulate the second cooling water between the cooled body and the evaporator to cool the cooled body.

상기 피냉각체는, 상기 선박의 배터리, 엔진 및 선실 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The above-mentioned coolant may include at least one of the battery, engine, and cabin of the ship.

상기 콜드 플레이트는, 적어도 일면이 상기 해수와 직접 접촉하도록 선체의 외부로 노출되어 상기 응축열을 해수로 방열하는 구성일 수 있다.The above cold plate may be configured such that at least one surface is exposed to the outside of the hull so as to be in direct contact with the seawater, thereby radiating the condensation heat to the seawater.

상기 콜드 플레이트는, 상기 선체와 일체형으로 형성될 수 있다.The above cold plate can be formed integrally with the hull.

상기 콜드 플레이트는, 적어도 일면이 선체 하부의 내측에 열적으로 결합되어 상기 해수와 직접 접촉하는 상기 선체 하부를 통하여 상기 응축열을 해수로 방열하는 구성일 수 있다.The cold plate may be configured to have at least one surface thermally bonded to the inner side of the lower part of the hull and to radiate the condensation heat to the seawater through the lower part of the hull in direct contact with the seawater.

본 발명에 따른, 콜드 플레이트를 적용한 선박 열관리 시스템은, 선체 내로 해수의 유입없이 해수를 이용하여 선박의 특정 냉각대상을 높은 효율로 냉각할 수 있는 효과가 있다.The ship thermal management system using a cold plate according to the present invention has the effect of cooling a specific cooling target of the ship with high efficiency using seawater without introducing seawater into the hull.

또한, 본 발명은, 선박 내로 해수가 유입되지 않으므로 해수 유입을 위한 별도의 배관 및 펌프 설치를 생략할 수 있어서 열관리 시스템의 설치 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the installation cost of a heat management system because it is possible to omit the installation of separate pipes and pumps for introducing seawater since seawater does not flow into the ship.

또한 본 발명은, 선박 내로 해수가 유입되지 않으므로 해수의 염분에 의한 배관의 부식 또는 막힘에 따른 유지관리 문제가 발생하지 않는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing maintenance problems due to corrosion or clogging of pipes caused by the salt content of seawater, since seawater does not flow into the ship.

도 1은 종래의 선박 열관리 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 열관리 시스템의 배치도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 열관리 시스템을 도시한 블록도이다.
Figure 1 is a block diagram illustrating a conventional ship thermal management system.
Figure 2 is a layout diagram of a ship thermal management system according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a ship thermal management system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a ship thermal management system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 지나지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것에 불과하다.Preferred embodiments of the present invention are described in detail with reference to the attached drawings. The following detailed description is merely exemplary and merely illustrates preferred embodiments of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 선박 열관리 시스템의 배치도이다.Figure 2 is a layout diagram of a ship thermal management system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 선박 열관리 시스템은 선박(S)의 하부에 배치된 콜드 플레이트(cold plate, 100)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, a ship thermal management system according to the present invention is configured to include a cold plate (100) disposed at the bottom of a ship (S).

콜드 플레이트(100)는, 콜드 플레이트(100)와 열교환하며 유동하는 냉각수의 열이 해수(SW, seawater)로 방열되도록 하는 일종의 방열판으로서 적어도 일면이 선체의 외부로 노출되어 해수(SW)와 직접 접촉하는 구성일 수 있으며, 내식성 및 열전도율 중 적어도 하나 이상이 우수한 금속, 예시적으로 구리, 알루미늄, 스테인레스강 또는 그 합금일 수 있다.The cold plate (100) is a type of heat sink that allows the heat of the cooling water flowing through the cold plate (100) to be radiated to seawater (SW). At least one surface may be exposed to the outside of the hull and may be configured to be in direct contact with seawater (SW). The cold plate (100) may be made of a metal having excellent corrosion resistance and thermal conductivity, for example, copper, aluminum, stainless steel, or an alloy thereof.

해수(SW)는, 극지방을 제외한 대부분의 지역에서 사계절의 수온이 3~25℃로 기온에 비하여 상대적으로 일정한 온도를 유지하기 때문에 이를 이용하여 선박 열관리 시스템의 냉매 또는 냉각수를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.Seawater (SW) maintains a relatively constant temperature compared to the air temperature, with a water temperature of 3 to 25°C throughout the four seasons in most regions except polar regions, so it can be used to effectively cool the refrigerant or cooling water in a ship's thermal management system.

콜드 플레이트(100)는, 도 2에 도시된 것처럼 적어도 일면이 선체의 외부로 노출되어 해수(SW)와 직접 접촉하도록 구성될 수 있고, 이때, 선체와 별개의 부재로 형성되거나 일체형으로 형성될 수 있다.The cold plate (100) may be configured so that at least one surface is exposed to the outside of the hull and comes into direct contact with seawater (SW), as shown in FIG. 2, and at this time, may be formed as a separate member from the hull or formed as an integral part.

또한, 콜드 플레이트(100)는, 해수(SW)와 직접 접촉하는 대신에 적어도 일면이 선체 하부의 내측에 열적으로 결합되는 구성일 수 있다. 여기에서, 열적으로 결합하는 것은 콜드 플레이트(100)가 선체와 직접적으로 밀착하는 것 뿐만 아니라, 콜드 플레이트(100)와 선체 사이에 열전도성이 높은 부재가 개재(介在)되는 경우를 포함한다.Additionally, the cold plate (100) may be configured such that at least one surface is thermally coupled to the inner side of the lower part of the hull instead of being in direct contact with seawater (SW). Here, thermal coupling includes not only cases where the cold plate (100) is in direct contact with the hull, but also cases where a highly thermally conductive member is interposed between the cold plate (100) and the hull.

이러한 구성에서는 콜드 플레이트(100)는 해수(SW)와 직접 접촉하는 선체 하부를 매개로 하여 해수(SW)와 열교환이 일어날 수 있다.In this configuration, the cold plate (100) can exchange heat with seawater (SW) through the lower part of the hull that is in direct contact with seawater (SW).

콜드 플레이트(100)는, 냉매 또는 냉각수가 직접 또는 배관을 통하여 유동하는 유로가 형성될 수 있으며, 유로는 냉매 또는 냉각수와의 효과적인 열교환을 위하여 냉매 또는 냉각수와의 접촉 면적이 증가하는 형태, 예컨대, 복수의 채널로 분기되거나 지그재그, 헬레컬 또는 미앤더(meander) 구조 또는 그 조합으로 형성될 수 있다.The cold plate (100) may have a path formed in which the refrigerant or cooling water flows directly or through a pipe, and the path may be formed in a form in which the contact area with the refrigerant or cooling water increases for effective heat exchange with the refrigerant or cooling water, for example, it may be formed in a form of branching into a plurality of channels or in a zigzag, helical or meander structure or a combination thereof.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템을 도시한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a ship thermal management system according to one embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각이 필요한 선박 내의 피냉각체(300)를 냉각하도록 구성되는 선박 열관리 시스템으로서, 저압의 냉매를 고압으로 압축하는 압축기(210)와, 고압의 냉매를 응축하여 상변화를 일으키는 응축기(220)와, 상변화된 고압의 냉매를 저압으로 팽창시키는 팽창밸브(230)와, 팽창된 저압의 냉매를 기화시키는 증발기(240)를 포함하여 구성되는 냉각부(200)와, 해수(SW)와 접촉하는 선박의 하부에 배치되고, 해수(SW)와 열교환하여 응축기(220)에서 발생하는 응축열을 방열하도록 구성되는 콜드 플레이트(100)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, a ship thermal management system according to one embodiment of the present invention is a ship thermal management system configured to cool a cooled body (300) in a ship that requires cooling, and may be configured to include a compressor (210) that compresses a low-pressure refrigerant to a high pressure, a condenser (220) that condenses the high-pressure refrigerant to cause a phase change, an expansion valve (230) that expands the phase-changed high-pressure refrigerant to a low pressure, and an evaporator (240) that vaporizes the expanded low-pressure refrigerant, and a cold plate (100) that is arranged at the bottom of the ship in contact with seawater (SW) and is configured to radiate condensation heat generated in the condenser (220) by exchanging heat with seawater (SW).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각부(200)의 응축기(220)는, 수냉식 응축기일 수 있다. 이러한 구성에서 냉각부(200)는, 제1 냉각수가 응축기(220)와 콜드 플레이트(100) 사이를 순환하도록 응축기(220)와 콜드 플레이트(100) 사이에 배치되는 제1 냉각수 라인(CL1)을 포함할 수 있다.In addition, in a ship thermal management system according to one embodiment of the present invention, the condenser (220) of the cooling unit (200) may be a water-cooled condenser. In this configuration, the cooling unit (200) may include a first cooling water line (CL1) arranged between the condenser (220) and the cold plate (100) so that the first cooling water circulates between the condenser (220) and the cold plate (100).

냉각부(200)는, 압축기(210), 응축기(220), 팽창밸브(230) 및 증발기(240)를 냉매가 순환하여 냉동 사이클을 형성하며, 이를 위하여 압축기(210), 응축기(220), 팽창밸브(230) 및 증발기(240)가 냉매라인으로 연결되어 구성될 수 있다.The cooling unit (200) forms a refrigeration cycle by circulating refrigerant through a compressor (210), a condenser (220), an expansion valve (230), and an evaporator (240). To this end, the compressor (210), the condenser (220), the expansion valve (230), and the evaporator (240) may be configured to be connected to a refrigerant line.

더욱 상세하게는, 냉매라인은, 응축기(220)를 경유하여 압축기(210)의 출구와 팽창밸브(230)의 입구 사이에 배치되는 제1 냉매라인(RL1)과, 증발기(240)를 경유하여 압축기(210)의 입구와 팽창밸브(230)의 출구 사이에 배치되는 제2 냉매라인(RL2)을 포함할 수 있다.More specifically, the refrigerant line may include a first refrigerant line (RL1) arranged between the outlet of the compressor (210) and the inlet of the expansion valve (230) via the condenser (220), and a second refrigerant line (RL2) arranged between the inlet of the compressor (210) and the outlet of the expansion valve (230) via the evaporator (240).

이때, 도면 상에 파선으로 도시된 제1 냉매라인(RL1)에는 고압의 냉매가 유동하고, 점선으로 도시된 제2 냉매라인(RL2)에는 저압의 냉매가 유동한다.At this time, high-pressure refrigerant flows in the first refrigerant line (RL1) shown as a broken line in the drawing, and low-pressure refrigerant flows in the second refrigerant line (RL2) shown as a dotted line.

냉매가 제1 및 제2 냉매라인(RL1, RL2)을 따라 순환할 때, 상변화에 따라 응축기(220) 및 증발기(240)에서는 응축열과 증발열이 각각 발생하는데, 본 발명의 선박 열관리 시스템은, 증발기(240)에서의 증발열을 이용하여 피냉각체(300)를 냉각시키도록 구성될 수 있다.When the refrigerant circulates along the first and second refrigerant lines (RL1, RL2), condensation heat and evaporation heat are generated in the condenser (220) and the evaporator (240), respectively, according to the phase change. The ship heat management system of the present invention can be configured to cool the cooled body (300) by utilizing the evaporation heat in the evaporator (240).

이때, 응축기(220)에서 발생하는 응축열은 선박의 하부에 배치되는 콜드 플레이트(100)와 해수(SW)와의 열교환에 의하여 방열된다.At this time, the condensation heat generated in the condenser (220) is dissipated through heat exchange between the cold plate (100) placed at the bottom of the ship and seawater (SW).

상술한 바와 같이 콜드 플레이트(100)는, 적어도 일면이 선체의 외부로 노출되어 해수(SW)와 직접 접촉하도록 구성되거나, 해수(SW)와 직접 접촉하는 대신에 적어도 일면이 선체 하부의 내측에 열적으로 결합되는 구성일 수 있다. 해수(SW)와 직접 접촉하도록 구성인 경우에 콜드 플레이트(100)는 선체와 별개의 부재로 형성되거나 일체형으로 형성될 수 있다.As described above, the cold plate (100) may be configured such that at least one surface is exposed to the outside of the hull and comes into direct contact with seawater (SW), or may be configured such that at least one surface is thermally coupled to the inside of the lower part of the hull instead of coming into direct contact with seawater (SW). In the case of being configured to come into direct contact with seawater (SW), the cold plate (100) may be formed as a separate member from the hull or may be formed as an integral part.

냉각의 대상이 되는 피냉각체(300)는, 선박의 엔진, 발전기, 공조기 및 배터리 등을 포함하는 발열 장비 또는 선실 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The cooled body (300) to be cooled may include at least one of the heat-generating equipment or cabins including the ship's engine, generator, air conditioner, and battery.

냉각부(200)의 증발기(240)는, 피냉각체(300)를 제2 냉각수를 이용하여 수냉하는 방식인 경우에 증발기(240)에서 냉매의 증발열에 의하여 제2 냉각수를 냉각하는 칠러(Chiller)일 수 있으며, 증발기(240)가 선실에 설치되는 경우에는 일반적인 공랭식 증발기(240)인 것도 가능하다.The evaporator (240) of the cooling unit (200) may be a chiller that cools the second cooling water by the evaporation heat of the refrigerant in the evaporator (240) in the case where the cooled body (300) is cooled by using the second cooling water, and in the case where the evaporator (240) is installed in the cabin, it may also be a general air-cooled evaporator (240).

증발기(240)가 칠러인 경우에는 증발열을 이용하여 피냉각체(300)를 냉각할 수 있도록 피냉각체(300)와 증발기(240) 사이에는 제2 냉각수가 피냉각체(300)와 증발기(240) 사이를 순환하여 피냉각체(300)를 냉각하도록 구성되는 제2 냉각수 라인(CL2)이 구비될 수 있다.In the case where the evaporator (240) is a chiller, a second cooling water line (CL2) may be provided between the cooled body (300) and the evaporator (240) so that the cooled body (300) can be cooled using the heat of evaporation, and the second cooling water is configured to circulate between the cooled body (300) and the evaporator (240) to cool the cooled body (300).

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각부(200)가 형성하는 냉동 사이클에 따라 냉매의 상변화 에너지를 이용하여 피냉각체(300)를 냉각한다.A ship thermal management system according to one embodiment of the present invention cools a cooled body (300) by using the phase change energy of a refrigerant according to a refrigeration cycle formed by a cooling unit (200).

압축기(210)에서 냉매는 고온/고압의 기체 상태가 되고, 응축기(220)를 지나면서 고온/고압의 액체 상태로 상변화를 일으킨 냉매는 팽창밸브(230)를 통해 저온/저압의 액/기 상태의 냉매가 되고, 증발기(240)를 통해 상변화를 한 기체 상태의 냉매는 압축기(210)를 거치면서 다시 고온/고압의 기체 냉매가 된다.In the compressor (210), the refrigerant becomes a high temperature/high pressure gaseous state, and as it passes through the condenser (220), the refrigerant undergoes a phase change into a high temperature/high pressure liquid state, and as it passes through the expansion valve (230), it becomes a low temperature/low pressure liquid/gas refrigerant, and as it passes through the evaporator (240), the refrigerant in a gaseous state undergoes a phase change into a high temperature/high pressure gaseous refrigerant again, and as it passes through the compressor (210).

응축기(220)에서 냉매의 상변화를 일으키는 응축열은 콜드 플레이트(100)를 통해 해수(SW)와 열교환하여 바다로 방출될 수 있다. 이때, 응축기(220)와 콜드 플레이트(100) 사이에는 제1 냉각수 라인(CL1)이 연결되고, 응축기(220)의 응축열은 제1 냉각수 라인(CL1)을 통하여 응축기(220)와 콜드 플레이트(100)를 순환하는 제1 냉각수에 의하여 방열되는 구조일 수 있다.The condensation heat that causes the phase change of the refrigerant in the condenser (220) can be released into the sea by exchanging heat with seawater (SW) through the cold plate (100). At this time, a first cooling water line (CL1) is connected between the condenser (220) and the cold plate (100), and the condensation heat of the condenser (220) can be structured to be dissipated by the first cooling water circulating through the condenser (220) and the cold plate (100) through the first cooling water line (CL1).

증발기(240)가 칠러인 경우에, 칠러에는 냉매가 기화할 때 필요한 증발열에 따라 제2 냉각수가 냉각되고, 피냉각체(300)와 칠러 사이에는 제2 냉각수가 순환하도록 구성되는 제2 냉각수 라인(CL2)이 연결될 수 있다.In the case where the evaporator (240) is a chiller, a second cooling water line (CL2) configured to cool the second cooling water according to the evaporation heat required when the refrigerant vaporizes may be connected between the coolant (300) and the chiller and to circulate the second cooling water.

도면에 도시되지는 아니하였으나, 제1 및 제2 냉각수 라인(CL1, CL2)에는 제1 및 제2 냉각수의 순환을 위하여 별도의 순환 펌프(도면 미도시)가 더 구비될 수 있다.Although not shown in the drawing, the first and second cooling water lines (CL1, CL2) may further be provided with separate circulation pumps (not shown in the drawing) for circulation of the first and second cooling water.

이러한 구성을 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각부(200)에서 발생하는 응축열을 비교적 수온이 일정하게 유지되는 해수(SW)를 통하여 방열하여 냉각 효율을 극대화시킬 수 있다.Through this configuration, the ship thermal management system according to one embodiment of the present invention can maximize cooling efficiency by dissipating the condensation heat generated in the cooling unit (200) through seawater (SW) whose temperature is maintained relatively constant.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 열관리 시스템을 도시한 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a ship thermal management system according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각이 필요한 선박 내의 피냉각체(300)를 냉각하도록 구성되는 선박 열관리 시스템으로서, 저압의 냉매를 고압으로 압축하는 압축기(210)와, 고압의 냉매를 응축하여 상변화를 일으키는 응축기(220)와, 상변화된 고압의 냉매를 저압으로 팽창시키는 팽창밸브(230)와, 팽창된 저압의 냉매를 기화시키는 증발기(240)를 포함하여 구성되는 냉각부(200)와, 응축기(220)는, 해수(SW)와 접촉하는 선박의 하부에 배치되고, 해수(SW)와 열교환하여 응축기(220)에서 발생하는 응축열을 방열하도록 구성되는 콜드 플레이트(100)일 수 있다.Referring to FIG. 3, a ship thermal management system according to another embodiment of the present invention is a ship thermal management system configured to cool a cooled body (300) in a ship that requires cooling, and includes a compressor (210) that compresses a low-pressure refrigerant to a high pressure, a condenser (220) that condenses the high-pressure refrigerant to cause a phase change, an expansion valve (230) that expands the phase-changed high-pressure refrigerant to a low pressure, and an evaporator (240) that vaporizes the expanded low-pressure refrigerant, and a cooling unit (200), and the condenser (220) may be a cold plate (100) that is arranged at the bottom of the ship in contact with seawater (SW) and is configured to radiate condensation heat generated in the condenser (220) by exchanging heat with seawater (SW).

이에 따라 본 발명의 선박 열관리 시스템은, 증발기(240)에서의 증발열을 이용하여 피냉각체(300)를 냉각시키도록 구성될 수 있다.Accordingly, the ship thermal management system of the present invention can be configured to cool the coolant (300) by using the evaporation heat in the evaporator (240).

본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각부(200)는, 본 발명의 일 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The cooling unit (200) according to another embodiment of the present invention is the same as that in one embodiment of the present invention, so a description thereof will be omitted.

다만, 본 발명의 다른 실시예는, 응축기(220)와 콜드 플레이트(100)가 별개 구성되는 것이 아니라, 콜드 플레이트(100)가 응축기(220)로 기능하도록 구성될 수 있다. 즉, 응축기(220)와 콜드 플레이트(100) 사이에 냉매의 응축열을 매개하기 위한 제1 냉각수 라인(CL1) 및 제1 냉각수가 생략될 수 있다.However, in another embodiment of the present invention, the condenser (220) and the cold plate (100) may be configured to function as the condenser (220), rather than being configured separately. That is, the first cooling water line (CL1) and the first cooling water for mediating the condensation heat of the refrigerant between the condenser (220) and the cold plate (100) may be omitted.

이에, 냉매의 상변화에 따른 응축열은 냉매가 콜드 플레이트(100)를 지나면서 콜드 플레이트(100)를 통한 해수(SW)와의 열교환에 의하여 방열된다.Accordingly, the condensation heat resulting from the phase change of the refrigerant is dissipated through heat exchange with seawater (SW) through the cold plate (100) as the refrigerant passes through the cold plate (100).

상술한 바와 같이 콜드 플레이트(100)는, 적어도 일면이 선체의 외부로 노출되어 해수(SW)와 직접 접촉하도록 구성되거나, 해수(SW)와 직접 접촉하는 대신에 적어도 일면이 선체 하부의 내측에 열적으로 결합되는 구성일 수 있다. 해수(SW)와 직접 접촉하도록 구성인 경우에 콜드 플레이트(100)는 선체와 별개의 부재로 형성되거나 일체형으로 형성될 수 있다.As described above, the cold plate (100) may be configured such that at least one surface is exposed to the outside of the hull and comes into direct contact with seawater (SW), or may be configured such that at least one surface is thermally coupled to the inside of the lower part of the hull instead of coming into direct contact with seawater (SW). In the case of being configured to come into direct contact with seawater (SW), the cold plate (100) may be formed as a separate member from the hull or may be formed as an integral part.

본 발명의 일 실시예에서 설명한 바와 같이, 냉각부(200)의 증발기(240)는, 피냉각체(300)를 제2 냉각수를 이용하여 수냉하는 방식인 경우에 증발기(240)에서 냉매의 증발열에 의하여 제2 냉각수를 냉각하는 칠러일 수 있으며, 증발기(240)가 선실에 설치되는 경우에는 일반적인 공랭식 증발기(240)인 것도 가능하다.As described in one embodiment of the present invention, the evaporator (240) of the cooling unit (200) may be a chiller that cools the second cooling water by the evaporation heat of the refrigerant in the evaporator (240) in the case where the cooled body (300) is cooled by using the second cooling water, and in the case where the evaporator (240) is installed in the cabin, it may also be a general air-cooled evaporator (240).

증발기(240)가 칠러인 경우에는 증발열을 이용하여 피냉각체(300)를 냉각할 수 있도록 피냉각체(300)와 증발기(240) 사이에는 제2 냉각수가 피냉각체(300)와 증발기(240) 사이를 순환하여 피냉각체(300)를 냉각하도록 구성되는 제2 냉각수 라인(CL2)이 구비될 수 있다.In the case where the evaporator (240) is a chiller, a second cooling water line (CL2) may be provided between the cooled body (300) and the evaporator (240) so that the cooled body (300) can be cooled using the heat of evaporation, and the second cooling water is configured to circulate between the cooled body (300) and the evaporator (240) to cool the cooled body (300).

본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각부(200)가 형성하는 냉동 사이클에 따라 냉매의 상변화 에너지를 이용하여 피냉각체(300)를 냉각한다.A ship thermal management system according to another embodiment of the present invention cools a cooled body (300) by using the phase change energy of a refrigerant according to a refrigeration cycle formed by a cooling unit (200).

냉매의 상변화를 일으키는 응축열은 응축기(220) 기능을 하는 콜드 플레이트(100)를 통해 해수(SW)와 열교환하여 바다로 방출될 수 있다.The condensation heat that causes the phase change of the refrigerant can be released into the sea by exchanging heat with seawater (SW) through a cold plate (100) that functions as a condenser (220).

증발기(240)가 칠러인 경우에, 칠러에는 냉매가 기화할 때 필요한 증발열에 따라 제2 냉각수가 냉각되고, 피냉각체(300)와 칠러 사이에는 제2 냉각수가 순환하도록 구성되는 제2 냉각수 라인(CL2)이 연결될 수 있다.In the case where the evaporator (240) is a chiller, a second cooling water line (CL2) configured to cool the second cooling water according to the evaporation heat required when the refrigerant vaporizes may be connected between the coolant (300) and the chiller and to circulate the second cooling water.

도면에 도시되지는 아니하였으나, 제1 및 제2 냉각수 라인(CL1, CL2)에는 제1 및 제2 냉각수의 순환을 위하여 별도의 순환 펌프(도면 미도시)가 더 구비될 수 있다.Although not shown in the drawing, the first and second cooling water lines (CL1, CL2) may further be provided with separate circulation pumps (not shown in the drawing) for circulation of the first and second cooling water.

이러한 구성을 통하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 열관리 시스템은, 냉각부(200)에서 발생하는 응축열을 추가적인 열교환 수단의 매개없이 비교적 수온이 일정하게 유지되는 해수(SW)를 통하여 직접 방열하여 냉각 효율을 극대화시킬 수 있다.Through this configuration, the ship thermal management system according to another embodiment of the present invention can maximize cooling efficiency by directly dissipating the condensation heat generated in the cooling unit (200) through seawater (SW) whose temperature is maintained relatively constant without the mediation of an additional heat exchange means.

본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에서 콜드 플레이트(100)는, 냉매 또는 냉각수가 직접 또는 배관을 통하여 유동하는 유로가 형성될 수 있으며, 유로는 냉매 또는 냉각수와의 효과적인 열교환을 위하여 냉매 또는 냉각수와의 접촉 면적이 증가하는 형태, 예컨대, 복수의 채널로 분기되거나 지그재그, 헬레컬 또는 미앤더(meander) 구조 또는 그 조합으로 형성될 수 있다.In one embodiment and another embodiment of the present invention, the cold plate (100) may have a flow path formed through which the refrigerant or cooling water flows directly or through a pipe, and the flow path may be formed in a form in which the contact area with the refrigerant or cooling water increases for effective heat exchange with the refrigerant or cooling water, for example, it may be formed in a form of branching into a plurality of channels or in a zigzag, helical or meander structure or a combination thereof.

또한, 이에 부가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예의 콜드 플레이트(100)는, 해수(SW)와의 열교환 효율을 높이기 위하여 해수(SW)와 접촉하는 일면의 표면적을 증가시키는 형상일 수 있다.In addition, or alternatively, the cold plate (100) of one embodiment and another embodiment of the present invention may have a shape that increases the surface area of one side that comes into contact with seawater (SW) in order to increase the heat exchange efficiency with seawater (SW).

상술한 구성을 통하여, 본 발명에 따른 콜드 플레이트를 적용한 선박 열관리 시스템은, 선체 내로 해수의 유입없이 해수를 이용하여 선박의 특정 냉각대상을 높은 효율로 냉각할 수 있고, 해수 유입을 위한 별도의 배관 및 펌프 설치를 생략할 수 있어서 열관리 시스템의 설치 비용을 절감하고, 해수의 염분에 의한 배관의 부식 또는 막힘에 따른 유지관리 문제를 발생시키지 않는 효과가 있다.Through the above-described configuration, the ship thermal management system using the cold plate according to the present invention can cool a specific cooling target of the ship with high efficiency using seawater without introducing seawater into the hull, and can omit the installation of separate pipes and pumps for introducing seawater, thereby reducing the installation cost of the thermal management system and preventing maintenance problems due to corrosion or clogging of the pipes caused by the salt content of seawater.

이상에서는, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described and illustrated based on preferred embodiments to illustrate the principles of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as illustrated and described. It should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

10: 청수탱크 20: 열교환기
30, 300: 피냉각체 40: 제어부
50: 여과기 60: 센서
W1: 청수라인 W2: 해수라인
P1: 청수펌프 P2: 해수펌프
100: 콜드 플레이트
200: 냉각부
210: 압축기 220: 응축기
230: 팽창밸브 240: 증발기
CL1, CL2: 제1 및 제2 냉각수 라인
RL1, RL2: 제1 및 제2 냉매라인
SW: 해수
10: Fresh water tank 20: Heat exchanger
30, 300: Coolant 40: Control unit
50: Filter 60: Sensor
W1: Cheongsu Line W2: Haesu Line
P1: Fresh water pump P2: Sea water pump
100: Cold Plate
200: Cooling unit
210: Compressor 220: Condenser
230: Expansion valve 240: Evaporator
CL1, CL2: First and second coolant lines
RL1, RL2: First and second refrigerant lines
SW: Seawater

Claims (9)

냉각이 필요한 선박 내의 피냉각체를 냉각하도록 구성되는 선박 열관리 시스템에 있어서,
저압의 냉매를 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 고압의 냉매를 응축하여 상변화를 일으키는 응축기와, 상변화된 상기 고압의 냉매를 저압으로 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창된 상기 저압의 냉매를 기화시키는 증발기가 냉매라인으로 연결되어 구성되고, 상기 냉매가 상기 냉매라인을 순환하면서 냉동 사이클을 형성하는 냉각부; 및
해수와 접촉하는 선박의 하부에 배치되고, 상기 해수와 열교환하여 상기 응축기에서 발생하는 응축열을 방열하도록 구성되는 콜드 플레이트를 포함하고,
상기 증발기에서의 증발열을 이용하여 상기 피냉각체를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In a ship thermal management system configured to cool a coolant inside a ship that requires cooling,
A cooling unit comprising a compressor that compresses low-pressure refrigerant to high pressure, a condenser that condenses the high-pressure refrigerant to cause a phase change, an expansion valve that expands the phase-changed high-pressure refrigerant to low pressure, and an evaporator that vaporizes the expanded low-pressure refrigerant, all connected to a refrigerant line, and wherein the refrigerant forms a refrigeration cycle while circulating through the refrigerant line; and
A cold plate is disposed on the lower part of a ship in contact with seawater and configured to exchange heat with the seawater and dissipate condensation heat generated in the condenser.
A ship thermal management system characterized in that the coolant is cooled by using the heat of evaporation in the evaporator.
냉각이 필요한 선박 내의 피냉각체를 냉각하도록 구성되는 선박 열관리 시스템에 있어서,
저압의 냉매를 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 고압의 냉매를 응축하여 상변화를 일으키는 응축기와, 상변화된 상기 고압의 냉매를 저압으로 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창된 상기 저압의 냉매를 기화시키는 증발기가 냉매라인으로 연결되어 구성되고, 상기 냉매가 상기 냉매라인을 순환하면서 냉동 사이클을 형성하는 냉각부를 포함하고,
상기 응축기는, 해수와 접촉하는 선박의 하부에 배치되고, 상기 해수와 열교환하여 상기 응축기에서 발생하는 응축열을 방열하도록 구성되는 콜드 플레이트이고,
상기 증발기에서의 증발열을 이용하여 상기 피냉각체를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In a ship thermal management system configured to cool a coolant inside a ship that requires cooling,
A compressor that compresses low-pressure refrigerant to high pressure, a condenser that condenses the high-pressure refrigerant to cause a phase change, an expansion valve that expands the phase-changed high-pressure refrigerant to low pressure, and an evaporator that vaporizes the expanded low-pressure refrigerant are connected to each other through a refrigerant line, and a cooling unit that forms a refrigeration cycle while the refrigerant circulates through the refrigerant line.
The above condenser is a cold plate arranged at the bottom of a ship in contact with seawater and configured to exchange heat with the seawater and radiate condensation heat generated in the condenser.
A ship thermal management system characterized in that the coolant is cooled by using the heat of evaporation in the evaporator.
제1항에 있어서,
상기 냉각부의 응축기는, 수냉식 응축기이고,
제1 냉각수가 상기 응축기와 콜드 플레이트 사이를 순환하도록 상기 응축기와 콜드 플레이트 사이에 배치되는 제1 냉각수 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In the first paragraph,
The condenser of the above cooling unit is a water-cooled condenser,
A ship thermal management system further comprising a first cooling water line disposed between the condenser and the cold plate so that the first cooling water circulates between the condenser and the cold plate.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 냉각부는,
상기 응축기를 경유하여 상기 압축기의 출구와 팽창밸브의 입구 사이에 배치되고, 고압의 냉매가 유동하도록 구성되는 제1 냉매라인; 및
상기 증발기를 경유하여 상기 압축기의 입구와 팽창밸브의 출구 사이에 배치되고, 저압의 냉매가 유동하도록 구성되는 제2 냉매라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In claim 1 or 2,
The above cooling unit,
A first refrigerant line arranged between the outlet of the compressor and the inlet of the expansion valve via the condenser and configured to allow high-pressure refrigerant to flow; and
A ship thermal management system characterized in that it further includes a second refrigerant line arranged between the inlet of the compressor and the outlet of the expansion valve via the evaporator and configured to allow low-pressure refrigerant to flow.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 냉각부의 증발기는, 상기 냉매의 증발열에 의하여 제2 냉각수를 냉각하는 칠러(Chiller)이고,
상기 피냉각체와 증발기 사이에 배치되고, 상기 제2 냉각수가 상기 피냉각체와 증발기 사이를 순환하여 상기 피냉각체를 냉각하도록 구성되는 제2 냉각수 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In claim 1 or 2,
The evaporator of the above cooling unit is a chiller that cools the second cooling water by the evaporation heat of the refrigerant,
A ship thermal management system characterized in that it further includes a second cooling water line arranged between the coolant and the evaporator and configured to circulate the second cooling water between the coolant and the evaporator to cool the coolant.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피냉각체는, 상기 선박의 배터리, 엔진 및 선실 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In claim 1 or 2,
A ship thermal management system, characterized in that the coolant includes at least one of the ship's battery, engine, and cabin.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 콜드 플레이트는, 적어도 일면이 상기 해수와 직접 접촉하도록 선체의 외부로 노출되어 상기 응축열을 해수로 방열하는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In claim 1 or 2,
A ship thermal management system characterized in that the cold plate is exposed to the outside of the hull so that at least one surface thereof is in direct contact with the seawater and radiates the condensation heat to the seawater.
제7항에 있어서,
상기 콜드 플레이트는, 상기 선체와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In paragraph 7,
A ship thermal management system, characterized in that the cold plate is formed integrally with the hull.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 콜드 플레이트는, 적어도 일면이 선체 하부의 내측에 열적으로 결합되어 상기 해수와 직접 접촉하는 상기 선체 하부를 통하여 상기 응축열을 해수로 방열하는 것을 특징으로 하는 선박 열관리 시스템.
In claim 1 or 2,
A ship thermal management system characterized in that the cold plate is thermally coupled to the inner side of the lower part of the hull on at least one side and radiates the condensation heat to the seawater through the lower part of the hull in direct contact with the seawater.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230174441A (en) 2022-06-21 2023-12-28 주식회사 제일진공펌프 The Marine Cooling system Of The Battery Propulsion Method and The Hydrogen Fuel Cell using The Seawater

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